目录
一 、内容摘要
二、粉煤灰概念和来源
三、粉煤灰的物理和化学性质
四、我国粉煤灰的资源化应用标准
五、粉煤灰综合利用实例
六、锅炉渣的综合利用
七、参考文献
一、摘要
在工业大发展时代，能源起到举足轻重的地位。现如今，主要能源有天然气、石油、煤等化石燃料。而在中国，主要能源还是煤，它支撑着大中型火电厂的发展，更是工业的命脉。但其产生的污染也很大，最常见的就是粉煤灰和锅炉灰渣。这类固体废物有产量大、占地多、回收利用率低、危害大的特点。而对固体废物的处理，现在越来越多的要求要：无害化、减量化、资源化。如何能有效地利用固体废物达到资源利用率最大是我们迫切要解决的问题。这里就粉煤灰等工业能源固废资源化进行简介。其中主要包括：粉煤灰的来源、主要化学性质，以及资源化过程。
二、粉煤灰的概念和来源
粉煤灰的燃烧过程：煤粉在炉膛中呈悬浮状态燃烧，燃煤中的绝大部分可燃物都能在炉内烧尽，而煤粉中的不燃物(主要为灰分)大量混杂在高温烟气中。这些不燃物因受到高温作用而部分熔融，同时由于其表面张力的作用，形成大量细小的球形颗粒。在锅炉尾部引风机的抽气作用下，含有大量灰分的烟气流向炉尾。随着烟气温度的降低，一部分熔融的细粒因受到一定程度的急冷呈玻璃体状态，从而具有较高的潜在活性。在引风机将烟气排入大气之前，上述这些细小的球形颗粒，经过除尘器，被分离、收集，即为粉煤灰。
粉煤灰是我国当前排量较大的工业废渣之一，现阶段我国年排渣量已达3000万t。比如一个中型电厂，每天就需2000吨到6000吨煤，而且，随着电力工业的发展，燃煤电厂的粉煤灰排放逐年增加，更引
起我们的重视。
三、粉煤灰的物理和化学性质
1.粉煤灰的组成：
我国火电厂的粉煤灰主要氧化物为：二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化镁、三氧化硫等。烟煤灰化学成分见下表： 38-54 23-38 4-6 3-10 0.5-4 0.1-0.2 2.粉煤灰的物理化学性质
粉煤灰物理性质
项目 密度/g 堆积密度 密实度 比表面积 氧吸附法 原灰标准稠度 需水量 28d压强度比 范围 1.9-2.9 531-1261 25.6-47.0 800-195000 27.3-66.7 89-130 37-85 均值 2.1 780 36.5 3300 48.0 106 66 四、我国粉煤灰的资源化应用标准
粉煤灰标准的制定对推动粉煤灰资源的广泛开发具有十分积极的意义。为此，各国都对不同用途的粉煤灰制定了相应的程序性和非强制性标准。我国也制定了许多标准。
我国关于粉煤灰综合利用的有关标准
编号
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 文件名称
用于水泥和混凝土中的粉煤灰 盐酸盐建筑制品用粉煤灰
用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉
硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥
复合硅酸盐水泥
砌筑水泥 粉煤灰砖 粉渣砖 粉煤灰砌块
普通混凝土小型空心砌块 文件代号 GB1596-1991 JC/T409-2001 GB/T18046-2000 GB/75/1999 GB/12598-1999 GB/T3183-1997
JC239-91 JC525-93 JC525238-91 GB/8239-97 文件发布单位 中国 建设部 中国 中国 中国 中国 建设部 建设部 中国 中国
五、粉煤灰利综合用实例
（一）、粉煤灰代替黏土原料生产水泥
有硅酸盐水泥熟料和粉煤灰加入适量石膏磨细制成的水硬胶凝材料，成为粉煤灰硅酸盐水泥，简称为煤灰水泥，如果粉煤灰中含10%的未燃尽碳，则每年有10万吨粉煤灰，相当于节约了1万吨燃料。
（二）、粉煤灰制作水泥
粉煤灰是一种人工火山灰材料，它本身虽不硬化，但能与石灰、水泥熟料等碱性激发剂发生反应，生成具有水凝性物质。粉煤灰参量一般在20%-40%左右。矿渣粉煤灰硅酸盐水泥是将符合质量要求的粉煤灰和粒化高炉矿渣两种活性混合材料按一定比例复合加入水泥熟料中，并加入适量石膏共同磨制而成。通常熟料在50%以上，矿渣在40%以下，粉煤灰在20%以下，这种水泥的后期强度、干燥收缩、抗硫酸盐等性能都较强。 （三）、粉煤灰生产低温合成水泥
我国已研制成功粉煤灰和生石灰生产低温合成水泥。其生产过程如下：
第一步是石灰与少量晶种粉磨后，与一定比例的粉煤灰混合均匀。配合料中石灰的的加入量是以石灰和粉煤灰中有效氧化钙计算。配合料中有效氧化钙含量过低，形成的水泥矿物相应量减少，水泥强度降低。有效氧化钙含量过高，不能完全化合。在配料中加入少量晶体，在蒸汽养护过程中，可行成游离氧化钙过多，对水泥强度不利。
第二步是石灰、粉煤灰混合料加水成型，进行蒸汽养护。蒸汽养护是低温合成水泥的关键工序之一，在蒸汽养护过程中，生成一定量的水化物，以保证在在低温燃烧时形成水泥矿物，一般蒸汽养护在7-8小时。
第三步是将蒸汽养护料在适宜温度下煅烧，并在该温度下保持一段时间。煅烧温度以700-800为宜，煅烧时间虽蒸汽物料的形状、尺寸、含碳量以及煅烧设备而定。
第四步是在煅烧好的物料中加入适量石膏，可以用天然二水石膏，共同磨成水泥。石膏加入量在5%-7%为宜，水泥细度以4900孔/cm2筛选10%左右为宜。 （四）、粉煤灰制作无熟料水泥 1.石灰粉煤灰水泥
是将干燥的粉煤灰掺入10%-30%的生石灰或消石灰和少量石膏混合粉磨，或分别磨细后再混合均匀制成的水硬性胶凝材料。石灰粉煤灰水泥的强度等级为30级，生产时必须正确选定各原材料的配合
比，特别是生石灰的掺量，以保证水泥的体积安定性。为了提高水泥的质量，也可掺配适量的水泥熟料，一般不超过25%。 2. 纯粉煤灰水泥
是指用燃烧发电的火力发电厂中，采用炉内增钙的方法，而获得的具有水硬性能的胶凝材料。其制造方法是将燃煤在焚烧之前加入一定量的生石灰或石灰，混合磨细后进入锅炉内燃烧，在高温条件下，部分石灰与粉煤灰中的硅，铝、铁等氧化物发生化学反应，生成硅酸盐、铝酸盐等矿物收集下来的粉煤灰具有较强的水硬性，加入少量的激发剂如石膏，共同细磨后就可制成具有较高水凝活性的胶凝材料。此水泥一般适应与民用，工业建筑和农村基本建设工程。由于该水泥耐蚀性、抗渗性较好，也可用于小型水利工程。 （五）、粉煤灰作砂浆或混凝土的掺合物
粉煤灰是一种很理想的砂浆和混凝土的掺合物。在混凝土中掺加粉煤灰代替部分水泥或细集料，不仅使成本降低，而且能提高混凝土的和易性，提高不透水性、不透气型 二、粉煤灰在建筑制品中的运用 1.蒸制粉煤灰砖其过程如下：
搅拌→消化→轮碾→成型→蒸汽养护→成品堆放 湿拍粉煤灰 ↓ 筛分 ↓ 脱水 煤渣 ↓ 磁选 ↓ 破碎 尘石灰 ↓ 破碎 ↓ 粉磨 石膏 ↓ 破碎 ↓ 粉磨 2.烧结粉煤灰砖
烧结粉煤灰砖的一般配比是：粉煤灰30%-80%、煤阡石10%-30%、黏土20%-50%、硼砂1%-5%。 3.粉煤灰轻质耐热保温砖
两种粉煤灰轻质耐火保温砖的配比和比例
原料名配比（%） 粒度/mm 称 粉煤灰 烧石 软质土 36 5 43 原料名配比（%） 粒度/mm 称 4.699-2.362 0.991 0.701 粉煤灰 紫木节 高岭土 4.699-2.362 0.701 0.701
木屑 16 2.362 木屑 2.362 三、粉煤灰作农业肥料和土壤改良剂 1.改良土壤的可耕性 2.改善酸性土和盐碱土 3.提高土壤温度 4.提高土壤保水能力
5.增加土壤的有效成分，提高土壤肥力
六、锅炉渣的综合利用
（一）、锅炉渣主要指炉渣和沸腾炉渣，是燃烧锅炉和沸腾锅炉燃烧产生的固体残渣。炉渣到处可见，工业中最常见，主要是煤的燃烧。炉渣化学成分与煤炭灰相似，含碳量较煤灰高，一般为15%左右，热值一般为3500-6000KJ/Kg。 （二）、煤渣的综合利用实例
煤渣一般可做砖内燃料，用于筑路和保温材料。煤渣由于密度小，可作轻材料使用。以下为烧结粘土空心砖的过程： 1. 物料配比
黏土和内燃料的掺配比根据粘土的塑性指数、工艺要求及制品烧成、干燥所需的热值而定。粘土塑性指数高时，可掺较多的发热量较低的内燃料；粘土塑性指数低时，则要选用发热量较高的内燃料； 2. 坯料制备
包括破碎和搅拌两道工序。堆积陈腐的泥土和内燃料配比分别有箱式给料机和圆盘喂料机送入第一道双轴搅拌机，搅拌后破碎，再经第二道工艺拌制成坯料，然后送至砖机成型。
采用人工干燥坯料时，需在二次搅拌时加入蒸汽，使坯体温度和干燥室废气温度接近，一般控制在35-45度。
物料的主要参数：
泥土塑性指数在13左右；干泥粒粒径小于4mm，其中小于2mm的应大于90%；内燃料粒度小于3mm，其中小于2mm的应大于75%；砖坯成型水分为18%-21%。 3. 成型
采用湿塑成型工艺。泥土空心砖成型的关键是芯架的制作，芯架舌部应深入挤泥机喇叭口内160mm左右，并与挤泥机绞刀保持150mm-200mm的距离。增强坯料的密实度，可避免坯体的开裂。 4. 焙烧
成型好的砖坯经干燥后入窑焙烧。入窑的干坯水分应小于8%，焙烧温度为950-1030度。
六、参考文献
张策编.固体废物处理工程，2000 聂永丰编.三废处理工程技术手册，2000
《固体污染防治法》 《粉煤灰综合利用管理方法》
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